Den naturlige drivhuseffekten
Atmosfæren rundt jorden inneholder klimagassene karbondioksid (CO₂), vanndamp (H₂O), metan (CH₄), lystgass (N₂O) og ozon (O₃). Disse gassene lar solstrålene passere gjennom til jorda, men absorberer refleksjonen av varme fra jorda, og sender noe av den tilbake til jordoverflaten. Dette kalles drivhuseffekt, og er det fenomenet som gjør at jorda har et stabilt klima.

Global oppvarming gir stigende havnivå
Store mengder vann er bundet i fastlandsis på for eksempel Grønland og i Antarktis. Når temperaturen stiger, smelter isen. I følge FNs klimapanel, vil en økning i den globale middeltemperaturen på 5,8 grader gi en havstigning på 88 centimeter fram til 2100, og denne stigningen vil fortsette i flere hundre år, på grunn av tregheten i systemet. Dersom temperaturøkningen begrenses til 1,4 grader, vil havet stige med ni centimeter. Selv moderate stigninger i havnivå vil sette lavtliggende landområder, som i Bangladesh, under vann.

Arktis rammes særlig hardt av klimaendringer
Siden både havis og fastlandsis reduseres ved global oppvarming, vil miljøet i Arktis påvirkes kraftig og raskt av klimaendring. Dyr som isbjørn og sel er avhengige av isdekke for å leve. Moser og lav som lever i kalde strøk, tåler i liten grad temperaturøkning. Disse artene er viktig føde for blant annet rein, slik at redusert forekomst forplanter seg i den arktiske næringskjeden. Økt temperatur fører også til tining av permafrost, dersom årsmiddeltemperatur overstiger null grader.

Global oppvarming forandrer været
En moderat økning den globale middeltemperaturen kan føre til store lokale endringer i klimaet. Dominerende vind- og strømretning kan endres, og værfenomener som tørke og orkan, som oppstår ved bestemte temperaturforhold, kan forekomme hyppigere. Slike lokale endringer i klimaet kan ha store konsekvenser for menneskers levekår, biologisk mangfold og matproduksjon.